Решение
Дано:
сосуд с водой и насыщенным паром, изотермическое сжатие пара в 2 раза.
Найти:
во сколько раз изменилась концентрация молекул пара.
Решение:
Насыщенный пар — пар, находящийся в динамическом равновесии с жидкостью. Пока в сосуде присутствует жидкая вода, пар над ней при данной температуре всегда остаётся насыщенным. Давление насыщенного пара $P_{\text{нас}}$ зависит только от температуры и не зависит от объёма. При изотермическом уменьшении объёма в 2 раза часть молекул пара конденсируется в воду, и пар снова становится насыщенным при той же температуре. Из уравнения состояния идеального газа: $$P = nkT.$$ Поскольку $T = \text{const}$ и $P_{\text{нас}} = \text{const}$, концентрация: $$n = \frac{P_{\text{нас}}}{kT} = \text{const}.$$ Концентрация молекул пара не изменилась: $$\frac{n_2}{n_1} = 1.$$